论文部分内容阅读
硅酸钙作为生物材料具有优良的生物活性和降解性,能在体外和体内快速诱导类骨磷灰石沉积并促进骨相关细胞的增殖和分化,这对于骨的迅速修复是非常重要的,进一步的研究表明钙-硅基材料相比钙-磷基材料具有更佳的成骨生物活性,并已作为填充和修复材料而应用于骨和关节上。其中均匀性好,纯度高的纳米硅酸钙粉体是进一步制备高性能硅酸钙生物活性复合材料的关键。 此外,细菌感染是种植术中不可避免的并发症,尽管经过严格的消毒和无菌操作,仍然会有0.5-3%的感染率存在。如果设计出即有利于调节组织与材料间的相互作用,又具有抗菌性的双功效生物活性材料,使治疗修复和预防感染合为一体,将具有重要的医学应用价值。 本文首先采用油水界面法制备纳米α-硅酸钙,探索研究了碱液的种类,表面活性剂种类和浓度,反应温度和时间,煅烧温度对该反应的影响,初步探讨了其形成机理,并通过体外模拟体液浸泡实验评价其体外诱导类骨磷灰石形成的能力;其次,利用油水界面法合成纳米β-硅酸钙,并探索研究了钙源,硅源,表面活性剂种类,反应温度和时间,煅烧温度对纳米β-硅酸钙合成的影响,初步探索了纳米β-硅酸钙空心球形成机理;最后,采用油水界面法制备出纳米硅酸钙/硒的复合物,初步研究了纳米硅酸钙/硒的复合物的抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的性能。主要结论如下: 1.采用油水界面法合成纳米α-硅酸钙。结果表明:以氨水作为碱液,油酸钠作为表面活性剂,在70/110℃(前者为回流反应温度,后者为高压反应釜中的温度)下反应8 h,在800℃下煅烧获得主晶相为α-硅酸钙的粉体,该样品为粒径大小约为13 nm的球形颗粒,大小均一,分散性良好;在模拟体液中浸泡24 h后其表面可见类骨磷灰石的生成。 2.利用油水界面法合成纳米β-硅酸钙。结果表明:以氯化钙为钙源,硅酸钠为硅源,油酸钠为表面活性剂,在75℃下反应2 h,经过800℃的煅烧,获得的产品晶相为β-硅酸钙,为空心球结构。该空心球直径约103.8-338.5 nm,壁厚9.5-18.5 nm,分散性良好。 3.采用油水界面法制备了纳米硅酸钙/硒的复合物,经过24 h的培养后,纳米β-硅酸钙对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到38±3%和42±4%:纳米硅酸钙/硒的复合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到91±3%和95±4%。 以上结果表明油水界面法制备的纳米β-硅酸钙具有空心球结构,有望在药物缓释等领域获得应用;纳米硅酸钙/硒复合物作为抗菌性生物活性材料有着广泛的应用前景。